抓取前端渲染的页面

随着AJAX技术不断的普及,以及现在AngularJS这种Single-page application框架的出现,现在js渲染出的页面越来越多。对于爬虫来说,这种页面是比较讨厌的:仅仅提取HTML内容,往往无法拿到有效的信息。那么如何处理这种页面呢?总的来说有两种做法:

  1. 在抓取阶段,在爬虫中内置一个浏览器内核,执行js渲染页面后,再抓取。这方面对应的工具有SeleniumHtmlUnit或者PhantomJs。但是这些工具都存在一定的效率问题,同时也不是那么稳定。好处是编写规则同静态页面一样。
  2. 因为js渲染页面的数据也是从后端拿到,而且基本上都是AJAX获取,所以分析AJAX请求,找到对应数据的请求,也是比较可行的做法。而且相对于页面样式,这种接口变化可能性更小。缺点就是找到这个请求,并进行模拟,是一个相对困难的过程,也需要相对多的分析经验。

对比两种方式,我的观点是,对于一次性或者小规模的需求,用第一种方式省时省力。但是对于长期性的、大规模的需求,还是第二种会更靠谱一些。对于一些站点,甚至还有一些js混淆的技术,这个时候,第一种的方式基本是万能的,而第二种就会很复杂了。

对于第一种方法,webmagic-selenium就是这样的一个尝试,它定义了一个Downloader,在下载页面时,就是用浏览器内核进行渲染。selenium的配置比较复杂,而且跟平台和版本有关,没有太稳定的方案。感兴趣的可以看我这篇博客:使用Selenium来抓取动态加载的页面

这里我主要介绍第二种方法,希望到最后你会发现:原来解析一个前端渲染的页面,也没有那么复杂。这里我们以AngularJS中文社区http://angularjs.cn/为例。

1 如何判断前端渲染

判断页面是否为js渲染的方式比较简单,在浏览器中直接查看源码(Windows下Ctrl+U,Mac下command+alt+u),如果找不到有效的信息,则基本可以肯定为js渲染。

这个例子中,在页面中的标题“有孚计算机网络-前端攻城师”在源码中无法找到,则可以断定是js渲染,并且这个数据是AJAX得到。

2 分析请求

下面我们进入最难的一部分:找到这个数据请求。这一步能帮助我们的工具,主要是浏览器中查看网络请求的开发者工具。

以Chome为例,我们打开“开发者工具”(Windows下是F12,Mac下是command+alt+i),然后重新刷新页面(也有可能是下拉页面,总之是所有你认为可能触发新数据的操作),然后记得保留现场,把请求一个个拿来分析吧!

这一步需要一点耐心,但是也并不是无章可循。首先能帮助我们的是上方的分类筛选(All、Document等选项)。如果是正常的AJAX,在XHR标签下会显示,而JSONP请求会在Scripts标签下,这是两个比较常见的数据类型。

然后你可以根据数据大小来判断一下,一般结果体积较大的更有可能是返回数据的接口。剩下的,基本靠经验了,例如这里这个"latest?p=1&s=20"一看就很可疑…

对于可疑的地址,这时候可以看一下响应体是什么内容了。这里在开发者工具看不清楚,我们把URLhttp://angularjs.cn/api/article/latest?p=1&s=20复制到地址栏,重新请求一次(如果用Chrome推荐装个jsonviewer,查看AJAX结果很方便)。查看结果,看来我们找到了想要的。

同样的办法,我们进入到帖子详情页,找到了具体内容的请求:http://angularjs.cn/api/article/A0y2

3 编写程序

回想一下之前列表+目标页的例子,会发现我们这次的需求,跟之前是类似的,只不过换成了AJAX方式-AJAX方式的列表,AJAX方式的数据,而返回数据变成了JSON。那么,我们仍然可以用上次的方式,分为两种页面来进行编写:

  1. 数据列表

    在这个列表页,我们需要找到有效的信息,来帮助我们构建目标AJAX的URL。这里我们看到,这个_id应该就是我们想要的帖子的id,而帖子的详情请求,就是由一些固定URL加上这个id组成。所以在这一步,我们自己手动构造URL,并加入到待抓取队列中。这里我们使用JsonPath这种选择语言来选择数据(webmagic-extension包中提供了JsonPathSelector来支持它)。

     if (page.getUrl().regex(LIST_URL).match()) {
         //这里我们使用JSONPATH这种选择语言来选择数据
         List ids = new JsonPathSelector("$.data[*]._id").selectList(page.getRawText());
         if (CollectionUtils.isNotEmpty(ids)) {
             for (String id : ids) {
                 page.addTargetRequest("http://angularjs.cn/api/article/"+id);
             }
         }
     }
    
  2. 目标数据

    有了URL,实际上解析目标数据就非常简单了,因为JSON数据是完全结构化的,所以省去了我们分析页面,编写XPath的过程。这里我们依然使用JsonPath来获取标题和内容。

     page.putField("title", new JsonPathSelector("$.data.title").select(page.getRawText()));
     page.putField("content", new JsonPathSelector("$.data.content").select(page.getRawText()));
    

这个例子完整的代码请看AngularJSProcessor.java

4 总结

在这个例子中,我们分析了一个比较经典的动态页面的抓取过程。实际上,动态页面抓取,最大的区别在于:它提高了链接发现的难度。我们对比一下两种开发模式:

  1. 后端渲染的页面

    下载辅助页面=>发现链接=>下载并分析目标HTML

  2. 前端渲染的页面

    发现辅助数据=>构造链接=>下载并分析目标AJAX

对于不同的站点,这个辅助数据可能是在页面HTML中已经预先输出,也可能是通过AJAX去请求,甚至可能是多次数据请求的过程,但是这个模式基本是固定的。

但是这些数据请求的分析比起页面分析来说,仍然是要复杂得多,所以这其实是动态页面抓取的难点。

本节这个例子希望做到的是,在分析出请求后,为这类爬虫的编写提供一个可遵循的模式,即发现辅助数据=>构造链接=>下载并分析目标AJAX这个模式。

PS:

WebMagic 0.5.0之后会将Json的支持增加到链式API中,以后你可以使用:

page.getJson().jsonPath("$.name").get();

这样的方式来解析AJAX请求了。

同时也支持

page.getJson().removePadding("callback").jsonPath("$.name").get();

这样的方式来解析JSONP请求。

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